楊桂群，范 葦，張 倩，李 貌，蔣正雄，段 盼，胡昌雄，陳國華，張曉明

（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院/云南生物資源保護與利用國家重點實驗室，昆明 650201）

番茄潛葉蛾Tuta absoluta隸屬于鱗翅目Lepidoptera、麥蛾科Gelechiidae，又名南美番茄潛葉蛾、番茄麥蛾。該蟲生活史包括卵、幼蟲、蛹、成蟲四個發(fā)育階段，繁殖能力強，世代重疊嚴(yán)重；主要以幼蟲進(jìn)行為害，可在番茄植株的任一發(fā)育階段和任一地上部位進(jìn)行為害，幼蟲包括四個齡期，主要潛食葉肉為害，當(dāng)幼蟲齡期比較大時，還可以蛀食頂梢、嫩芽、嫩莖和果實，具有轉(zhuǎn)移葉片和轉(zhuǎn)株為害的習(xí)性，嚴(yán)重影響作物的品質(zhì)和產(chǎn)量[1-3]。該蟲為多食性害蟲，其寄主植物范圍廣泛，目前為止可為害的植物達(dá)9科39種植物，主要嗜食番茄Lycopersicon esculentum、馬鈴薯Solanum tuberosum、茄子S. melongena、龍葵S. nigrum等茄科植物[4,5]。自20世紀(jì)50年代起，番茄潛葉蛾一直作為南美洲番茄上的毀滅性害蟲被廣泛關(guān)注，2006年該蟲傳入西班牙并迅速傳播擴散至地中海沿岸其他國家和歐洲各國，此后以極快的傳播速度在歐亞非大陸擴散，截至2017年5月，已在歐洲、南美洲、非洲、中美洲、亞洲等85個國家或地區(qū)發(fā)生[6,7]。該蟲于2017年8月在我國新疆伊犁的番茄地首次被發(fā)現(xiàn)，目前僅有報道在我國新疆和云南等局部地區(qū)區(qū)域性發(fā)生為害，但其環(huán)境適應(yīng)性和成災(zāi)性極強，具有高度潛在的擴散風(fēng)險，能在我國大部分番茄產(chǎn)區(qū)定殖[2,8]。番茄、馬鈴薯在我國各省市廣泛種植，種植面積和總產(chǎn)量均位居世界前列，且有逐年增長趨勢，這為番茄潛葉蛾的擴散和為害提供了良好的生態(tài)條件，番茄潛葉蛾一旦傳播擴散開來，將造成巨大的危害和經(jīng)濟損失[9,10]。

自該蟲入侵我國以來，我國相應(yīng)的地區(qū)相繼開展了防治研究工作，目前番茄潛葉蛾的防治仍然以化學(xué)殺蟲劑為主，但由于幼蟲潛葉為害，化學(xué)防治效果并不理想[11]。同時，大量不合理的殺蟲劑使用反而加劇了該蟲抗藥性的發(fā)展，已報道番茄潛葉蛾對多殺菌素、氯蟲苯甲酰胺等在內(nèi)的多種類型的殺蟲劑產(chǎn)生了不同程度的抗性[12,13]。因此，建立科學(xué)的防控技術(shù)體系，研究和利用天敵昆蟲開展生物防治是番茄潛葉蛾治理的重要方法。國外有關(guān)番茄潛葉蛾的生物防治研究已有諸多報道，例如，在歐洲天敵煙盲蝽Nesidiocoris tenuis、蝽象Macrolophus pygmaeus通過取食番茄潛葉蛾的卵和幼蟲可以有效控制該害蟲在番茄上的種群[14]；此外還有許多寄生性天敵，如赤眼蜂類天敵昆蟲可以通過寄生番茄潛葉蛾的卵、寡節(jié)小蜂科和繭蜂科昆蟲可以通過寄生番茄潛葉蛾的幼蟲來控制番茄潛葉蛾的發(fā)生為害[15,16]。因此，充分發(fā)揮本地天敵昆蟲對番茄潛葉蛾的控制作用，明確可供利用的本地天敵昆蟲資源是番茄潛葉蛾防治工作的重點之一。

瓢蟲是一類應(yīng)用前景良好的重要捕食性天敵昆蟲，其中異色瓢蟲Harmonia axyridis和龜紋瓢蟲Propylea japonica是我國番茄潛葉蛾發(fā)生或潛在發(fā)生區(qū)常見的重要捕食性天敵類群，可以取食多種蚜蟲、葉蟬及鱗翅目幼蟲，在我國廣泛分布，在眾多生境中均能發(fā)揮較好的捕食能力，在害蟲的自然控制中起到重要作用[17,18]。龜紋瓢蟲和異色瓢蟲在生物防治中的研究和應(yīng)用主要集中于半翅目和部分鱗翅目幼蟲，如目前在控制柑橘木虱Diaphorina citr[19]、草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda[20]、刺槐蚜Aphis robiniae[21]等害蟲方面發(fā)揮了重要作用，且已實現(xiàn)一定規(guī)模的商品化生產(chǎn)及應(yīng)用。異色瓢蟲和龜紋瓢蟲的4齡幼蟲由于即將進(jìn)入蛹期其食量大增，捕食能力最強，且比較容易飼養(yǎng)，是捕食功能評價的重要材料[22-24]。為探明兩種瓢蟲對番茄潛葉蛾控害能力，尋找到番茄潛葉蛾的有效生物防治材料，本研究采用兩種瓢蟲的4齡幼蟲，在室內(nèi)條件下評價其對番茄潛葉蛾低齡幼蟲（1齡、2齡）的捕食能力，以期為新入侵重大農(nóng)業(yè)害蟲番茄潛葉蛾的生物防治提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源及條件

番茄潛葉蛾：2020年6月采自云南省玉溪市陽瑞農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司有機農(nóng)場（24°20′ N，102°35′E）的番茄植株上，在室內(nèi)置于養(yǎng)蟲籠（30 cm×30 cm×30 cm）中，在人工氣候箱（LTC-1000，上海三騰儀器）內(nèi)用番茄植株繼代飼養(yǎng)。挑取生長大小一致的同代番茄潛葉蛾低齡幼蟲（1齡幼蟲和2齡幼蟲）作為供試蟲源，蟲齡劃分參考張桂芬等[4]的鑒定方法。

異色瓢蟲和龜紋瓢蟲：采自云南農(nóng)業(yè)大學(xué)后山農(nóng)場的玉米田中，在室內(nèi)用番茄潛葉蛾幼蟲喂食，在人工氣候箱內(nèi)以番茄潛葉蛾幼蟲繼代飼養(yǎng)。飼養(yǎng)獲得的4齡幼蟲作為供試?yán)ハx用于捕食試驗。人工氣候箱設(shè)置條件：溫度（25±1）℃、相對濕度（70±5）%、光周期16 L:8 D。

1.2 異色瓢蟲和龜紋瓢蟲4齡幼蟲對番茄潛葉蛾低齡幼蟲的捕食功能反應(yīng)

分別對番茄潛葉蛾1齡幼蟲、2齡幼蟲進(jìn)行試驗，番茄潛葉蛾1齡幼蟲密度設(shè)置分別為20、40、60、80和100頭/皿，2齡幼蟲密度設(shè)置分別為10、30、50、70和90頭/皿，每個密度設(shè)置5個重復(fù)。試驗前挑選行動敏捷、齡期一致的異色瓢蟲和龜紋瓢蟲4齡幼蟲單頭置于培養(yǎng)皿（直徑3.50 cm，高1.50 cm）內(nèi)進(jìn)行饑餓處理24 h。試驗當(dāng)天在培養(yǎng)皿底鋪放一層潤濕的濾紙，每皿均勻放置10片剪取自新鮮番茄葉片的0.50 cm×0.50 cm葉碟供番茄潛葉蛾取食，然后用細(xì)毛刷接入不同密度的番茄潛葉蛾幼蟲，然后分別接入饑餓處理后的單頭（異色瓢蟲/龜紋瓢蟲）4齡幼蟲，用保鮮膜封口，并用3號昆蟲針在保鮮膜上扎若干密集小孔透氣，置于人工氣候箱中培養(yǎng)。24 h后在解剖鏡下統(tǒng)計每皿中剩余蟲體完整的番茄潛葉蛾幼蟲數(shù)，計算異色瓢蟲和龜紋瓢蟲4齡幼蟲對番茄潛葉蛾幼蟲的單日捕食量，并分別計算出兩種天敵對獵物的單日捕食率，單日捕食率＝單日捕食量/獵物密度[25]。

采用Holling II型捕食功能反應(yīng)模型對觀察值進(jìn)行擬合，Holling II型圓盤方程為：Na＝a′TN/(1＋a′ThN)，式中Na為番茄潛葉蛾幼蟲被捕食數(shù)量，N為番茄潛葉蛾幼蟲的密度，a′為捕食者對獵物的瞬時攻擊率，T是獵物暴露于捕食者的時間（即試驗的總時間，T取1 d），Th為捕食者捕食1頭獵物所用的時間，a′/Th是捕食者對獵物的捕食能力，1/Th為捕食者對獵物的日最大捕食量（即捕食上限Namax）；將公式變形為1/Na＝1/a′TN＋Th/T，利用直線回歸方程求得Th和a′[26,27]。

1.3 異色瓢蟲和龜紋瓢蟲4齡幼蟲對番茄潛葉蛾低齡幼蟲的搜尋效應(yīng)

利用擬合Holling II型捕食功能反應(yīng)模型所得參數(shù)，根據(jù)獵物密度估算異色瓢蟲、龜紋瓢蟲4齡幼蟲對番茄潛葉蛾低齡幼蟲的搜尋效應(yīng)S。搜尋效應(yīng)方程為：S＝a′/(1＋a′ThN)，式中S為搜尋效應(yīng)，參數(shù)同1.2節(jié)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析以及Origin 2018擬合直線回歸方程，采用單因素Duncan’s新復(fù)極差法（P＜0.05）比較差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 異色瓢蟲和龜紋瓢蟲4齡幼蟲對番茄潛葉蛾低齡幼蟲的捕食功能反應(yīng)

異色瓢蟲和龜紋瓢蟲4齡幼蟲對番茄潛葉蛾低齡幼蟲的日捕食量隨番茄潛葉蛾數(shù)量的增大而增大：當(dāng)獵物為番茄潛葉蛾1齡幼蟲，密度為20頭/皿時，異色瓢蟲和龜紋瓢蟲的日捕食量分別為19.60頭和15.80頭；獵物密度增至100頭/皿，異色瓢蟲和龜紋瓢蟲的日捕食量增至70.80頭和61.60頭。當(dāng)獵物為番茄潛葉蛾2齡幼蟲，密度為10頭/皿時，異色瓢蟲和龜紋瓢蟲的日捕食量分別為9.80頭和6.40頭；獵物密度增至90頭/皿，異色瓢蟲和龜紋瓢蟲的日捕食量增至64.20頭和48.40頭。當(dāng)獵物密度N→+∞時，異色瓢蟲和龜紋瓢蟲對番茄潛葉蛾1、2齡幼蟲的理論日最大捕食量Namax分別為147.06頭、140.85頭和333.33頭、149.25頭。當(dāng)獵物密度為10～20頭/皿時，兩種瓢蟲的日捕食量近似等于每皿獵物數(shù)量，隨著獵物密度的增大，兩種瓢蟲的日捕食量增幅逐漸減緩（圖1、圖2）。

圖1 異色瓢蟲4齡幼蟲對番茄潛葉蛾1和2齡幼蟲的捕食功能反應(yīng)曲線Fig. 1 Functional response curves of 4th instar larvae Harmonia axyridis to 1st and 2nd instar larvae Tuta absoluta

圖2 龜紋瓢蟲4齡幼蟲對番茄潛葉蛾1和2齡幼蟲的捕食功能反應(yīng)曲線Fig. 2 Functional response curves of Propylaea japonica 4th instar larvae to 1st and 2nd instar larvae of Tuta absoluta

異色瓢蟲和龜紋瓢蟲4齡幼蟲的日捕食率隨番茄潛葉蛾數(shù)量的增大而減?。寒?dāng)獵物為番茄潛葉蛾1齡幼蟲，密度為20頭/皿，異色瓢蟲和龜紋瓢蟲的日捕食率為98%和79%；密度增至100頭/皿，異色瓢蟲和龜紋瓢蟲的日捕食率降至71%和62%。當(dāng)獵物為番茄潛葉蛾2齡幼蟲，密度為10頭/皿，異色瓢蟲和龜紋瓢蟲的日捕食率為98%和64%；密度增至90頭/皿，異色瓢蟲和龜紋瓢蟲的日捕食率降至71%和54%。且異色瓢蟲對番茄潛葉蛾低齡幼蟲的日捕食率顯著高于龜紋瓢蟲（F2,12＝17.55，P＜0.05；F2,12＝12.17，P＜0.05）（圖1、圖2）。

采用Holling II型捕食功能反應(yīng)模型擬合得到異色瓢蟲和龜紋瓢蟲對番茄潛葉蛾低齡幼蟲的捕食功能反應(yīng)及相關(guān)參數(shù)如表1所示，異色瓢蟲對番茄潛葉蛾1、2齡幼蟲的瞬時攻擊率分別為1.10和1.04；龜紋瓢蟲對番茄潛葉蛾1、2齡幼蟲的瞬時攻擊率分別為0.82和0.67，與龜紋瓢蟲相比異色瓢蟲對獵物的瞬時攻擊率更高；異色瓢蟲和龜紋瓢蟲處理獵物的時間則相反，處理1齡的時間分別為0.0068 d和0.0030 d，處理2齡的時間分別為0.0071 d和0.0067 d，即與異色瓢蟲相比，龜紋瓢蟲處理獵物的時間更短；異色瓢蟲對番茄潛葉蛾1、2齡幼蟲的捕食能力分別為161.67和146.58；龜紋瓢蟲對番茄潛葉蛾1、2齡幼蟲的捕食能力分別為333.33和149.25，兩種瓢蟲捕食1齡幼蟲的能力更強。

表1 異色瓢蟲和龜紋瓢蟲4齡幼蟲對番茄潛葉蛾低齡幼蟲的捕食功能方程及反應(yīng)參數(shù)Table 1 Functional response equation and parameters of 4th instar larvae Harmonia axyridis and Propylaea japonica to low instar larvae Tuta absoluta

2.2 異色瓢蟲和龜紋瓢蟲4齡幼蟲對番茄潛葉蛾低齡幼蟲的搜尋效應(yīng)

兩種瓢蟲的搜尋效應(yīng)與番茄潛葉蛾的密度具有負(fù)相關(guān)性：異色瓢蟲對番茄潛葉蛾1、2齡幼蟲的搜尋效應(yīng)與獵物密度的相關(guān)性方程分別為Na＝1.0196—0.0041N和Na＝0.9919—0.0043N，龜紋瓢蟲對番茄潛葉蛾1、2齡幼蟲的搜尋效應(yīng)與獵物密度之間的相關(guān)性方程為Na＝0.8119—0.0015N和Na＝0.6536—0.002N，且均滿足R2＞0.98，即隨著番茄潛葉蛾密度的增加，兩種瓢蟲對番茄潛葉蛾 1、2齡幼蟲的搜尋效應(yīng)均逐漸降低。在同一獵物密度下，兩種瓢蟲的搜尋效應(yīng)有明顯差異：異色瓢蟲對番茄潛葉蛾低齡幼蟲的搜尋效應(yīng)顯著高于龜紋瓢蟲（F2,12＝17.55，P＜0.05；F2,12＝12.17，P＜0.05），異色瓢蟲對番茄潛葉蛾1、2齡幼蟲的最高搜尋效應(yīng)高于0.90，而龜紋瓢蟲對番茄潛葉蛾的最高搜尋效應(yīng)低于0.80（圖3、圖4）。

圖3 異色瓢蟲4齡幼蟲對番茄潛葉蛾1和2齡幼蟲的搜尋效應(yīng)Fig. 3 Searching efficiency rate of Harmonia axyridis 4th instar larvae to 1st and 2nd instar larvae of Tuta absoluta

圖4 龜紋瓢蟲4齡幼蟲對番茄潛葉蛾1和2齡幼蟲的搜尋效應(yīng)Fig. 4 Searching efficiency rate of Propylaea japonica 4th instar larvae to 1st and 2nd instar larvae of Tuta absoluta

3 討論

Holling II型捕食功能反應(yīng)模型是反應(yīng)在固定時間內(nèi)單頭天敵的捕食量隨獵物密度改變而發(fā)生變化[27]。一般情況下捕食性天敵的捕食數(shù)量與獵物密度之間的非線性函數(shù)關(guān)系大多符合Holling II模型[25]。本研究表明，異色瓢蟲和龜紋瓢蟲4齡幼蟲對番茄潛葉蛾1齡幼蟲和2齡幼蟲的捕食功能反應(yīng)均符合Holling II型圓盤方程，這與前人研究中異色瓢蟲和龜紋瓢蟲對獵物的捕食功能反應(yīng)一致，如龜紋瓢蟲捕食玉米蚜Rhopalosiphum maidis[28]，異色瓢蟲捕食桃蚜Myzus persicae[29]。龜紋瓢蟲和異色瓢蟲對番茄潛葉蛾均有較強的捕食能力。研究表明天敵的捕食量和獵物種群數(shù)量之間存在相關(guān)性，獵物的增多會給天敵增加更多的捕食機會，因此天敵的捕食量會隨獵物密度的增大而增加[30,31]。本研究結(jié)果顯示異色瓢蟲和龜紋瓢蟲的日捕食量皆隨番茄潛葉蛾1、2齡幼蟲密度的增加而增加，但隨著獵物密度的增加，瓢蟲到達(dá)飽食狀態(tài)后，日捕食量增幅逐漸減緩，這與龜紋瓢蟲捕食草地貪夜蛾卵和低齡幼蟲[20]、玉米蚜[17]，異色瓢蟲捕食豌豆修尾蚜Megoura japonica[32]、草地貪夜蛾[33]的功能反應(yīng)一致。異色瓢蟲捕食番茄潛葉蛾1、2齡幼蟲的最大日捕食量分別為147.06頭和140.85頭，雖然差異不大，但可以看出對1齡幼蟲的捕食量更大，龜紋瓢蟲捕食番茄潛葉蛾1、2齡幼蟲的最大日捕食量分別為333.33頭和149.25頭，同樣存在對1齡幼蟲的捕食量更大的現(xiàn)象，這可能因為低齡幼蟲體內(nèi)所含營養(yǎng)成分較少，也可能與瓢蟲對不同蟲齡的喜好性不同有關(guān)[34]。

Holling[35]認(rèn)為天敵的搜尋效應(yīng)依賴于獵物的種群密度，隨獵物種群密度的增加而降低。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著獵物密度的增加，異色瓢蟲和龜紋瓢蟲對番茄潛葉蛾 1、2齡幼蟲的搜尋效應(yīng)均逐漸降低。這與龜紋瓢蟲捕食柑橘木虱和異色瓢蟲捕食草地貪夜蛾2齡幼蟲時對其的搜尋效應(yīng)類似，這可能是因為在相同的空間內(nèi)，隨著番茄潛葉蛾數(shù)量的增加，單位空間內(nèi)獵物密度增加，縮短了兩種瓢蟲尋找獵物的時間，降低尋找獵物所需能量，所以搜尋效應(yīng)下降[19,33,36]。本研究在同一獵物密度下，兩種瓢蟲的搜尋效應(yīng)存在差異，異色瓢蟲對番茄潛葉蛾的搜尋效應(yīng)高于龜紋瓢蟲對番茄潛葉蛾的搜尋效應(yīng)，異色瓢蟲對番茄潛葉蛾 1、2齡幼蟲的最高搜尋效應(yīng)高于0.90，而龜紋瓢蟲對番茄潛葉蛾1、2齡幼蟲的最高搜尋效應(yīng)低于0.80，存在異色瓢蟲搜尋效應(yīng)更高的趨勢。搜尋效應(yīng)是天敵在捕食獵物時對獵物攻擊的一種行為效應(yīng)，其大小與天敵本身存在一定的關(guān)系，導(dǎo)致異色瓢蟲的搜尋效應(yīng)比龜紋瓢蟲更高的原因可能是異色瓢蟲的個體比龜紋瓢蟲大，行動敏捷度低于龜紋瓢蟲，尋找獵物所需能量大于龜紋瓢蟲，所以搜尋效應(yīng)比龜紋瓢蟲高[37]。研究還發(fā)現(xiàn)龜紋瓢蟲對番茄潛葉蛾2齡幼蟲的搜尋效應(yīng)低于對1齡幼蟲的搜尋效應(yīng)，存在搜尋效應(yīng)隨獵物齡期的增大而降低的現(xiàn)象?？琢誟24]關(guān)于四種瓢蟲對草地貪夜蛾卵和幼蟲捕食的研究同樣表明龜紋瓢蟲在捕食草地貪夜蛾時，搜尋效應(yīng)隨獵物齡期的增大而降低的現(xiàn)象，導(dǎo)致該現(xiàn)象的原因可能是番茄潛葉蛾2齡幼蟲的個體較1齡幼蟲的個體大，所以在一定的空間范圍內(nèi)降低了龜紋瓢蟲尋找獵物的難度和所需能量，故龜紋瓢蟲對番茄潛葉蛾2齡幼蟲的搜尋效應(yīng)低于1齡幼蟲。

本研究表明異色瓢蟲和龜紋瓢蟲4齡幼蟲均對番茄潛葉蛾低齡幼蟲有較好的捕食能力，均可控制番茄潛葉蛾低齡幼蟲的數(shù)量，但異色瓢蟲的捕食能力強于龜紋瓢蟲。前人研究發(fā)現(xiàn)，同龜紋瓢蟲相比，異色瓢蟲定殖能力更強，且具有極快的種群增長速度，可以適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境變化，面對陌生生境中的資源結(jié)構(gòu)和溫度條件，仍可以保持較高的繁殖能力和生長發(fā)育速度，異色瓢蟲的生態(tài)位寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其余捕食性瓢蟲，這可能是造成本研究中異色瓢蟲捕食能力強于龜紋瓢蟲的原因[38,39,40]。本研究結(jié)果可為番茄潛葉蛾的初期危害防控提供理論依據(jù)，在田間對番茄潛葉蛾進(jìn)行防治時，可以根據(jù)其發(fā)生危害情況選擇釋放異色瓢蟲的時期和數(shù)量進(jìn)行早期防治。本研究是在室內(nèi)特定條件下進(jìn)行試驗，即番茄潛葉蛾不是在潛葉狀態(tài)下，而是被人為挑取后供兩種瓢蟲取食，由于潛葉類害蟲如水稻潛葉蠅Hydrellia griseola、煙草潛葉蛾P(guān)hthorimaea operculella以及本研究中的番茄潛葉蛾等，該類害蟲的為害方式主要為潛食葉肉，潛食后藏匿于葉片上下表皮之間，給捕食性天敵昆蟲的捕食造成一定障礙，故該類害蟲的目前寄生性天敵昆蟲的防治研究及應(yīng)用較多；部分捕食性天敵昆蟲主要靠取食卵和較低齡幼蟲來控制害蟲數(shù)量[41,42]。故本研究在一定程度上降低了兩種瓢蟲取食的難度，與實際應(yīng)用效果可能存在一定差異。在自然環(huán)境下，在判斷兩種瓢蟲的控害能力時，應(yīng)考慮到時間、空間、寄主植物、害蟲在寄主植物上的分布以及瓢蟲的饑餓程度等諸多因素[43,44]。因此，兩種瓢蟲在室內(nèi)外不同條件下對處于潛葉狀態(tài)的番茄潛葉蛾捕食能力還有待進(jìn)一步研究。